[發明專利]一種電力電纜綜合故障測試模擬系統及方法

在審

• 申請號: 201910431492.2
• 申請日: 2019-05-22
• 公開（公告）號: CN110174590A
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 張長營;房永剛;夏宏;王曉紅;譚靜;魏子杰;楊紫涵;劉晗
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司連云港供電分公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 封睿

1.一種電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，包括電力電纜、電纜故障模擬器、電纜接頭接線柜、電力電纜故障綜合測試儀、電纜測試高壓信號發生器、控制計算機和無線通訊設備，其中：

所述電力電纜為兩根，一根電纜用于低阻故障、短路故障、斷線故障測試，只進行路徑探測、故障性質判斷及故障測距，另一根電纜用于高阻故障測試，進行路徑探測、故障性質判斷、故障測距及故障精確定點；

所述電纜故障模擬器，用于接收設置的故障命令，進行斷線故障模擬、短路故障模擬、低阻故障模擬及高阻故障模擬；

所述電纜接頭接線柜用于固定電力電纜，便于在不拆除電纜接頭的情況下，將電纜故障模擬器接入試驗電纜中；

所述電力電纜故障綜合測試儀用于電力電纜的故障性質判斷、故障測距、路徑探測和精確定點；

所述電纜測試高壓信號發生器用于為電纜故障測距、定點提供高壓信號源,與電力電纜故障綜合測距儀配和使用；

所述無線通訊設備用于實現控制計算機與電纜故障模擬器的信號交互；

所述控制計算機用于進行斷線故障、短路故障、低阻故障和高阻故障設置。

2.根據權利要求1所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述電力電纜為四芯動力電纜，其中有三根電纜線芯用于模擬高壓三相電纜線芯，一根線芯用于模擬高壓三相電纜的外殼。

3.根據權利要求1所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述電纜故障模擬器包括故障控制箱和高阻故障模擬箱，其中故障控制箱包括供電單元、通訊控制單元和控制電路，所述供電單元用于為控制電路和通訊控制單元供電；所述通訊控制單元用于實現控制計算機與電纜故障模擬器的信號交互；所述控制電路包括控制繼電器，通過組合控制繼電器的線包，進行對應故障的模擬；所述高阻故障模擬箱用于控制高阻放電電壓。

4.根據權利要求3所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述控制電路包括直流電源、第一控制繼電器、第二控制繼電器、電動推桿電源接線端子，其中直流電源的正、負極分別接入第一控制繼電器的兩路繼電器常開動觸點上，由繼電器的常開開觸點接入第二控制繼電器的兩路繼電器常閉動觸點上，由繼電器的一常開閉觸點接入電動推桿電源接線端子。

5.根據權利要求3所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述高阻故障模擬箱上部設置絕緣一排絕緣端子，底部對應位置設置一排電動推桿，每個電動推桿上方依次設置絕緣棒和放電端子，通過控制電路控制放電端子對的距離，控制高阻放電電壓。

6.根據權利要求1所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述電纜故障模擬器安裝在電纜井處，結構防護等級達到IP65，通訊方式采用無線通訊，在室外無遮攔的場地中，通信距離達到2000米。

7.根據權利要求1所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述電纜接頭接線柜包括柜體、絕緣端子、調節橫梁和電纜母排，柜體內部設置上、中、下三層橫梁，以及左、中、右三個電纜母排，其中，每個電纜母排上下兩端分別固定一個絕緣端子，通過絕緣端子固定安裝在上、中兩層的調節橫梁上，下層橫梁用于固定從接線柜柜體底部電纜過孔穿入的試驗電纜，試驗電纜從電纜過孔中穿出固定在接線柜的下方橫梁后，試驗電纜的電纜線芯分別接入三相電纜母排。

8.根據權利要求1所述的電力電纜綜合故障測試模擬系統，其特征在于，所述無線通訊模塊采用加強型的ZigBee無線技術。

9.一種電力電纜綜合故障測試模擬方法，將兩根電力電纜分別與故障控制箱和高阻故障模擬箱連接后，進行故障的模擬和測試，其特征在于，包括如下步驟：

控制計算機設置故障類型，包括斷線故障、短路故障、低阻故障和高阻故障，通過無線通訊設備發送給電纜故障模擬器；

電纜故障模擬器接收故障類型參數，通過組合控制繼電器的線包進行對應故障的模擬；

電力電纜故障綜合測試儀判斷電力電纜的故障性質后，配合電纜測試高壓信號發生器進行故障測距、路徑探測和精確定點。

10.根據權利要求8所述的電力電纜綜合故障測試模擬方法，其特征在于，所述電力電纜故障綜合測試儀利用兆歐表和/或萬用表判斷電纜的故障性質，然后選擇不同的測距和定點方法，詳細方法如表1所示：

表1綜合故障測試方法

表中陰影部分表示脈沖電流測距和聲磁同步定點需要配套使用高壓沖擊信號發生器；音頻法定點低阻故障為備選方案，聲磁同步不成功時選用，需配套使用路徑探測信號發生器。